美國紐約大學研究人員開發(fā)出一種電壓控制的拓撲自旋開關(VTOPSS)什荣，只需要電場而不需要電流，就能在兩種布爾邏輯狀態(tài)之間切換怀酷。研究人員認為溃睹，這一新技術可大大減少能耗及產生的熱量，比現(xiàn)有的自旋電子技術和CMOS技術更有競爭力胰坟，具有良好發(fā)展前景因篇。
現(xiàn)在的邏輯和存儲設備，如計算機硬盤驅動器笔横，通過納米磁機制來存儲和操縱信息竞滓，需要利用電流傳輸自旋信息，控制磁性要茴，會產生熱量及能量損失瞧佃，從而增加運行成本。對于大型服務器或需要大量存儲器的人工智能應用來說携侮，這種能耗成本巨大袭甲。而VTOPSS利用拓撲絕緣體和低力矩磁性絕緣體組成的異質結構，可以在不帶電的情況下傳輸自旋信息姚继，進而降低能耗赊蚁。
研究人員在最新出版的《物理評論應用》雜志上對VTOPSS的工作原理窟诈、性能指標等情況做了介紹∧吵荆基準測試結果顯示掏手，與現(xiàn)有的全自旋邏輯器件和電荷自旋邏輯器件相比，VTOPSS的能耗低了10—70倍厦鸠，能量延遲積低了70—1700倍丑凛。而隨著材料性能的提高，VTOPSS的能耗和能量延遲積甚至可以分別降到幾阿托焦耳(1阿托焦耳等于10-18焦耳)/比特和10-28焦耳/秒塘坛。與現(xiàn)有的CMOS技術相比苗膝，VTOPSS技術同樣頗具競爭力。研究表明植旧，控制CMOS邏輯性能的互連問題對VTOPSS來說相對不那么重要荚醒，這意味著可以用高電阻材料來互連VTOPSS設備。
研究人員指出隆嗅，雖然VTOPSS這種異質結構器件仍比硅晶體管稍慢界阁，但它集成了邏輯與非易失性內存，從而增加了功能和電路設計的可能性胖喳。此外泡躯，由于減少了對云內存的依賴，VTOPSS讓黑客更難以獲得對系統(tǒng)硬件的訪問權限丽焊，在保證計算安全性方面也更具潛力较剃。
